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医学科研新动向
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Exposure to volatile organic compounds and growth indicators in adolescents: Unveiling the association and potential intervention strategies
Journal of Hazardous Materials
<环境暴露>
研
究
背
景
研究设计
研究人群
本研究基于2011-2018年美国国家健康与营养调查（NHANES）数据，纳入年龄为12-19岁的青少年，排除数据缺失的个体后，最终包括746名青少年参与分析。VOCs代谢物测定
尿液中VOC代谢物的测量由美国疾病控制与预防中心的实验室通过超高效液相色谱-质谱联用技术（UPLC-MS/MS）进行分析。尿液样本在-20℃储存，送至国家环境健康中心进行检测。身体测量
每位参与者的身高、体重、腰围等生长发育指标由经过培训的专业技术人员在流动检查中心测量，并通过双能X线吸收测量（DXA）技术评估总BMD、亚总BMD和腰椎BMD。基因数据来源
VOCs的候选靶点通过相似性集合方法（Similarity Ensemble Approach，SEA）和PharmMapper数据库预测获得，青少年生长发育相关蛋白质靶点通过GeneCards数据库搜索。随后，使用R软件的VennDiagram包绘制Venn图，将两组靶点进行交集，获得重叠靶点，并在STRING数据库中进行蛋白-蛋白相互作用（PPI）分析。维生素D水平测量
通过液相色谱-质谱联用技术检测血清中25-羟基维生素D浓度，并结合24小时饮食回顾调查计算维生素D的总摄入量。参与者被划分为维生素D缺乏组（<50 nmol/L）和充足组（≥50 nmol/L）。统计分析
本研究采用广义线性模型（GLM）、加权分位数（WQS）回归模型和贝叶斯核机器回归（BKMR）模型分析VOCs与生长发育指标及BMD之间的关联。此外，使用中介分析评估BMD在VOCs与生长发育之间的中介效应，并通过网络药理学分析探讨潜在的生物学机制。
核心结果
1. LASSO回归模型筛选与生长发育指标相关的VOCs代谢物
2. WQS模型中VOCs代谢物对生长发育指标的加权贡献（Negative)
3. BKMR模型分析VOCs混合物对生长发育指标的非线性效应
4. BMD在VOCs与生长发育指标中的中介效应
总BMD、亚总BMD和腰椎BMD均在VOCs暴露与青少年生长发育之间发挥了显著的中介作用。亚总BMD的中介效应最强，身高、体重和BMI的中介比例分别为53.4%、48.9%和46.5%（均P < 0.001）。总BMD在体重和BMI的中介效应分别为31.3%和34.1%（均P < 0.001）。腰椎BMD虽然中介效应较弱，但在BMI-for-age中的中介比例为11.3%（P = 0.041），腰围的中介效应为4.3%（P = 0.072）。这些结果表明，BMD的降低在VOCs暴露影响青少年生长发育中发挥了重要作用，尤其是亚总BMD对生长指标的影响最为显著。
5. VOCs暴露与青少年生长发育相关的潜在靶点及机制预测
小
结
本研究通过分析美国国家健康与营养调查（NHANES）数据，系统评估了挥发性有机化合物（VOCs）暴露对青少年生长发育的影响，并探讨了骨密度（BMD）在其中的中介作用。研究的主要结论如下：
VOCs暴露与生长发育的负相关性
多种VOCs代谢物，如1,3-丁二烯和甲基丙烯醛代谢物，与青少年的身高、体重、BMI等生长发育指标显著负相关，尤其是对体重和BMI的负面影响最为显著。BMD的中介作用
BMD在VOCs暴露影响青少年生长发育的过程中起到显著的中介作用。特别是亚总BMD在身高、体重和BMI中的中介效应最强，显示出骨密度在这一关联中的重要性。IL-17信号通路的潜在机制
网络药理学分析表明，IL-17信号通路可能在VOCs影响青少年生长发育的机制中发挥重要作用。IL-1β和CASP3等关键蛋白通过促进炎症和骨吸收，加剧了VOCs对骨密度和生长发育的不良影响。潜在的干预策略
研究结果提示，降低VOCs暴露以及提高维生素D摄入量，可能有助于减轻VOCs对青少年生长发育的不良影响。
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